习题答案-廊坊职业技术学院精品课程.doc
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习题答案
习题一
一、选择
1、C 2、B 3、B 4、B 5、A 6、A
二、答：三相异步电动机按照转子结构的不同分为笼型和线绕型两大类。从运行可靠性上看，笼型电动机更具有优越性。
三、答：三相异步电动机的转速n与电源频率?1、磁极对数P、转差率s有关。
四、答：三相异步电动机有变极调速、变转差率调速和变频调速三种调速方式。
变极调速是有级调速，调速的级数很少，只适用于特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。变转差率调速时，随着s的增大，电动机的机械特性会变软，效率会降低。变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调速前后不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。
五、答：三相异步电动机的机械特性曲线如下：
六、答：在变频调速时，若?1下降，U1不变，则Φm上升。因为Φm已设计在接近饱和处，Φm上升即进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏；若?1上升，U1不变，则Φm下降，将使工作电流下降。由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φm不变，即电动机的转矩不变，在?1变化的同时，U1必须同时变化，使U1与?1的比值保持恒定，即U1/?1 =常数。
七、答：基频以下调速机械特性曲线如下：
在基频以下调速时，须保持E1/?1恒定，即保持主磁通Φm恒定。?1较高时，保持U1/?1恒定，即可近似地保持主磁通Φm恒定。由于TM∝（U1/?1）2，保持U1/?1恒定时，TM恒定，电动机带动负载的能力不变；而且此过程中，转速差△n基本不变，所以调速后的机械特性曲线平行地移动，电动机的输出转矩不变，属于“恒转矩”调速。
八、答：电动机以很低的频率起动，随着频率的上升，转速上升，直至达到电动机的工作频率后，电动机稳速运行。在此过程中，转速差△n被限制在一定的范围，起动电流也将被限制在一定的范围内，而且动态转矩△T很小，起动过程很平稳。
九、答：电动机制动时，切断电动机的三相电源，在定子绕组中通入直流电，产生一恒定磁场。由于转子在机械惯性作用下仍按原方向旋转，它切割恒定磁场产生感应电流，用左手定则可判断感应电流在磁场中受力方向，从而可判断电磁转矩方向与转子转速方向相反，产生制动转矩。
曲线①为原电动运行状态机械特性曲线，曲线②为直流制动运行状态机械特性曲线。
十、答：变频调速时，?1降低瞬间，由于机械惯性，电动机转速n来不及变化，当nn1时,则转子切割旋转磁场的方向和电动运行状态（nn1）正好相反,转子中感应电动势和电流的方向也相反，电磁转矩T也就和n反向，为制动转矩。
为制动前的机械特性曲线，②为频率下降时制动后的机械特性曲线。
十一、答：在定性分析变频电路时，大功率开关器件的工作状态有导通和截止两种。
伏安特性曲线如下：
十二、答：GTO的伏安特性曲线：
、 频是同时进行的。器件的工作状态有哪
GTO的工作原理为：当阳极加正向电压，门极加一合适的正向电流时，GTO的内部有一强烈的电流正反馈过程，使GTO浅饱和导通；当门极加一合适的反向电流，使GTO 内部的电流正反馈无法维持， GTO退出浅饱和而关断。
十三、答：
IGBT的伏安特性曲线： IGBT的转移特性曲线：
IGBT工作在阻断状态和饱和导通状态之间转换，不允许在放大状态停留。IGBT的工作原理是用栅极电压uGE控制集电极电流iC：当uGE≤UGE(th)（开启电压）时，IGBT截止，无iC；当uGE﹥UGE(th) 时，uCE加正压，IGBT导通，其输出电流iC与驱动电压uGE基本呈线形关系。
十四、答：脉冲宽度调制技术是通过按照一定的规则和要求对一系列脉冲宽度进行调制，来得到所需要的等效波形的技术。
十五、答：单极性SPWM控制方式在任一半个周期中，SPWM波只能在一个方向变化。双极性SPWM控制方式在任一半个周期中，SPWM波在正、负两个方向交替变化。
十六、答：
三相桥式SPWM逆变电路如下：
三相桥式SPWM逆变电路工作波形如下：
如上图所示，U、V、W三相载波信号公用一个三角载波uT，三相调制信号urU、urV、urW为相位依次相差1200的正弦波。改变三相调制信号urU、urV、urW的频率，即可改变变频器的输出频率，达到变频之目的。变频器的调压和调频是同时进行的，当将三相调制信号urU、urV、urW
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